Что такое трубчатый электронагреватель (ТЭН). Часть 1

Предназначение трубчатых электронагревателей, то есть ТЭНов, в том, чтобы помочь электрической энергии перейти в тепловую. Они широко используются в самом разном оборудовании – от бытовой техники до промышленных установок.

Нагревание самой разной среды производится за счет нескольких физических процессов – это конвекция, теплопроводность и излучение. В наши дни разработаны трубчатые электронагреватели (ТЭНы) самых разнообразных типов и размеров. И они могут использоваться для такой среды, как воздух, вода, масло, металл. Особенно отметим, что такой средой может быть и весьма агрессивная.

Трубчатые электронагреватели из обычной стали применяют в процессе нагревания воздуха, воды, нейтральных или щелочных растворов, масел, битума, различных литейных форм. Нержавеющая сталь для того, чтобы нагревать воду, воздух, продукты питания, кислую и агрессивную среду. Для того чтобы еще больше повысить стойкость ТЭНов из нержавейки, допускается использование трубки с удвоенной толщиной.

Производители давно использую такие типовые формы для ТЭНов, как «скрепка», U-образная или прямая.

Преимущества ТЭНов

По сравнению с иными типами нагревателей ТЭНы имеют массу преимуществ. Например, их можно эксплуатировать и тогда, когда есть прямой контакт нагревателя с нагреваемой средой. И, как известно, это могут быть самые разнообразные варианты, а не только жидкие и газообразные. Среда может быть даже твердой, а давление в ней может доходить до 4,5 атм. И это не станет препятствием для ТЭНа.

Преимущество трубчатых электронагревателей и в надежной работе при вибрациях, а также тогда, когда существуют значительные ударные нагрузки. Ко всему они имеют различные конфигурации. А на оболочке ТЭНов отсутствует напряжение.

Существует такой важный показатель, как средняя наработка до отказа. При использовании ТЭНов для нагрева воздушных сред он составляет не менее 10 тысяч часов. При использовании для нагрева жидкостных сред – не менее 5 тысяч часов.

Двухконцевой ТЭН круглого сечения имеет такую конструкцию, когда нагревательный элемент находится внутри металлической оболочки. Это, например, спираль или несколько спиралей из сплава с высоким сопротивлением. Там же – контактные стержни.

Спрессованный электроизоляционный наполнитель служит изолятором между оболочкой и нагревательным элементом. Для того, чтобы предотвратить попадание влаги из окружающей среды, торцы ТЭН герметизируют. Диэлектрические изоляторы есть также между контактными стержнями и оболочкой.

Трубчатые электронагреватели патронные (ТЭНП)

Варианты ТЭНПов используются для того, чтобы нагревать литейные или пресс-формы, термоплиты, воду, жиры и масла, слабые растворы щелочей и кислот, воздух. Нашли применение как комплектующие изделия не только в промышленных установках, но и в бытовой нагревательной аппаратуре.

Трубчатый электронагреватель патронного типа имеет конструкцию, представляющую собой следующее: основа – нагревательный элемент, то есть спираль из материала, обладающего высоким сопротивлением. Он находится внутри металлической оболочки с контактными выводами. Они находятся лишь с одной стороны ТЭНП.

Нагревательный элемент отделен от оболочки. Для этого служит электроизоляционный наполнитель в спрессованном виде. Технология производства такова, что исключены всякие замыкания между витками спирали.

Для того, чтобы не попадала влага из окружающей среды, со стороны контактных выводов торец ТЭНПа обязательно герметизируют. Для этого используется специальный герметик. С другой стороны у торца ТЭНП – заглушка.

Преимущественно ТЭНы патронного типа производят в оболочке из стандартной нержавейки. Формат контактных выводов ТЭНПов может быть разным: в виде либо гибких проводов в термостойкой изоляции, либо жестких стержней.